La robotica sta assumendo un ruolo sempre pi๠importante nella società odierna, con uno sviluppo esponenziale nell'ultima decade. àˆ in questo scenario che i sistemi multi-robot stanno diventando una realtà possibile nello svolgimento di compiti potenzialmente pericolosi per l'uomo, come incendi o missioni di esplorazione in ambienti a rischio biologico. Il vantaggio principale di questi sistemi ਠla possibilità di adempiere alle proprie funzionalità senza la necessità di un'infrastruttura pre-esistente. Dalla letteratura sappiamo che le caratteristiche fondamentali su cui si basa la corretta funzionalità di una rete multi-robot sono la connettività algebrica, la robustezza e il coverage. Il lavoro svolto in questa tesi di ricerca si focalizza sulla possibilità di ottenere buone performance di coverage (area coperta dallo sciame) senza incidere negativamente sulla connettività degli agenti o sulla robustezza della rete. Questo lavoro di tesi si sviluppa verticalmente partendo dalla prototipazione dell'algoritmo di coverage utilizzando la tassellazione di Voronoi, del successivo sviluppo in diverse ambienti (e conseguente validazione), per finire con la simulazione in ambiente reale.\\ Una volta terminata la fase di simulazione, si ਠsvolta quella di post-processing per ottenere delle metriche che descrivessero la bontà dell'algoritmo in un sistema già collaudato.\\ I risultati ottenuti sono stati incoraggianti soprattutto dal punto di vista della robustezza di rete, risultata rafforzata grazie al contributo di coverage con Voronoi, che ਠun indice importante della distribuzione ottimale degli agenti nello spazio di esplorazione per ridurre la debolezza dei nodi nella configurazione.\\ Inoltre, in parallelo a questo lavoro, i risultati sono stati utilizzati per la stesura di una pubblicazione scientifica da presentare ad ICRA 2019 (International Conference on Robotics and Automation), ed attualmente in fase di revisione da parte della commissione.
Sviluppo e validazione di un algoritmo di coverage per sistemi multi-robot basato sulla tassellazione di Voronoi
2018
Abstract
La robotica sta assumendo un ruolo sempre pi๠importante nella società odierna, con uno sviluppo esponenziale nell'ultima decade. àˆ in questo scenario che i sistemi multi-robot stanno diventando una realtà possibile nello svolgimento di compiti potenzialmente pericolosi per l'uomo, come incendi o missioni di esplorazione in ambienti a rischio biologico. Il vantaggio principale di questi sistemi ਠla possibilità di adempiere alle proprie funzionalità senza la necessità di un'infrastruttura pre-esistente. Dalla letteratura sappiamo che le caratteristiche fondamentali su cui si basa la corretta funzionalità di una rete multi-robot sono la connettività algebrica, la robustezza e il coverage. Il lavoro svolto in questa tesi di ricerca si focalizza sulla possibilità di ottenere buone performance di coverage (area coperta dallo sciame) senza incidere negativamente sulla connettività degli agenti o sulla robustezza della rete. Questo lavoro di tesi si sviluppa verticalmente partendo dalla prototipazione dell'algoritmo di coverage utilizzando la tassellazione di Voronoi, del successivo sviluppo in diverse ambienti (e conseguente validazione), per finire con la simulazione in ambiente reale.\\ Una volta terminata la fase di simulazione, si ਠsvolta quella di post-processing per ottenere delle metriche che descrivessero la bontà dell'algoritmo in un sistema già collaudato.\\ I risultati ottenuti sono stati incoraggianti soprattutto dal punto di vista della robustezza di rete, risultata rafforzata grazie al contributo di coverage con Voronoi, che ਠun indice importante della distribuzione ottimale degli agenti nello spazio di esplorazione per ridurre la debolezza dei nodi nella configurazione.\\ Inoltre, in parallelo a questo lavoro, i risultati sono stati utilizzati per la stesura di una pubblicazione scientifica da presentare ad ICRA 2019 (International Conference on Robotics and Automation), ed attualmente in fase di revisione da parte della commissione.| File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.14242/298690
URN:NBN:IT:UNIMORE-298690